РЕФЕРАТ
з прикладної екології
на тему:
«Екологічне нормування забруднень»
Зміст
2. Контроль шумових, вібраційних та електромагнітних забруднень
1. Екологічне нормування
Одним із базових механізмів регулювання навколишнього природного середовища є державне екологічне нормування. Екологічна стандартизація і нормування проводяться з метою встановлення комплексу обов'язкових норм, правил, вимог щодо охорони навколишнього природного середовища, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки.
Система екологічних нормативів включає:
- нормативи екологічної безпеки (гранично допустимі концентрації забруднювачів у навколишньому природному середовищі, гранично допустимі рівні акустичного,
електромагнітного, радіаційного та іншого шкідливого фізичного впливу на навколишнє природне середовище, гранично допустимий вміст шкідливих речовин у продуктах харчування);
- гранично допустимі викиди та скиди у навколишнє природне середовище забруднюючих хімічних речовин, рівні допустимого шкідливого впливу на нього фізичних та біологічних факторів.
Законодавством України можуть встановлюватися нормативи використання природних ресурсів та інші екологічні нормативи.
Екологічні нормативи повинні встановлюватися з урахуванням вимог санітарно-гігієнічних та санітарно-протиепідемічних правил і норм, гігієнічних нормативів.
Нормативи гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин у навколишньому природному середовищі та рівні шкідливих фізичних та біологічних впливів на нього є єдиними для всієї території України.
У разі необхідності для курортних, лікувально-оздоровчих, рекреаційних та інших окремих районів можуть встановлюватися більш суворі нормативи гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин та інших шкідливих впливів на навколишнє природне середовище.
В екологічному нормуванні необхідно відокремити два напрями: саме нормування та лімітування. При нормуванні визначаються нормативи гранично допустимих викидів і скидів забруднювачів у навколишнє середовище. Мета лімітування полягає в затвердженні для підприємств, установ та організацій лімітів використання або добування природних ресурсів, лімітів викидів і скидів забруднювачів у навколишнє середовище та лімітів на утворення і розміщення відходів. Ці ліміти визначаються з урахуванням гранично допустимих обсягів і встановлюються у вигляді дозволів на викиди і скиди.
Екологічні нормативи розробляються і вводяться в дію спеціально уповноваженим центральним органом виконавчої влади з питань екології та природних ресурсів та іншими уповноваженими на те державними органами відповідно до законодавства України.
У практиці контролю за забрудненням окремих компонентів біосфери використовуються такі нормативні показники - ГДК, ГДВ, ГДС та ін. Найпоширенішим серед них є гранична допустима концентрація (ГДК) – це така кількість шкідливої речовини (в мг на 1 м3 повітря, 1 л рідини чи 1 кг твердої речовини) в навколишньому середовищі, яка при постійному контакті або впливі за певний проміжок часу практично не впливає на здоров'я людини і не викликає негативних наслідків у її потомства.
При визначенні ГДК враховують не лише ступінь впливу забруднювача на здоров'я людини, а й вплив його на тварин, рослини, мікроорганізми, а також на природні угруповання загалом.
Вплив може бути прямий або опосередкований. Під прямим впливом розуміють нанесення організму людини короткочасної подразнюючої дії, що викликає відчуття запаху, кашель, головний біль тощо. При накопиченні в організмі шкідливих речовин вище від визначеної дози можуть виникати патологічні зміни окремих органів або організму в цілому. Під опосередкованим впливом розуміють такі зміни в навколишньому середовищі, які не впливають негативно на живі організми, але погіршують звичайні умови існування: вражаються зелені насадження, збільшується кількість туманних днів тощо.
Концентрація наявних у повітрі, воді чи ґрунті шкідливих домішок на певний час на певній території називають фоновою концентрацією. Контроль за якістю біосфери здійснюється зіставленням фонової концентрації з граничне допустимою.
За щорічного масового використання близько тисячі нових хімічних речовин загальна їх кількість, що надходить у середовище проживання людини, перевищує 4 млн найменувань. Із них понад 40 тис. мають шкідливі для людини властивості.
Усі шкідливі речовини за ступенем небезпечної дії на людину поділяють на чотири класи:
I – надзвичайно небезпечні (нікель, ртуть);
II – високонебезпечні (сірководень, двооксид нітрогену);
III – помірно небезпечні (сажа, цемент);
IV – малонебезпечні (бензин, фенол).
Нормування забруднювачів у повітрі. Основним критерієм встановлення нормативів ГДК для оцінки якості атмосферного повітря є вплив шкідливих домішок, які містяться в повітрі, на організм людини.
Для оцінки якості атмосферного повітря встановлюються дві категорії ГДК: максимальна разова (ГДКмр) і середньодобова (ГДКс)-
Максимальна разова ГДК встановлюється для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світлової чутливості, біоелектричної чутливості головного мозку) за короткочасного впливу (до 20 хв.) атмосферних забруднень. За цим нормативом оцінюються речовини, які мають запах або впливають на інші аналізатори людини. Оскільки концентрація забруднень в атмосферному повітрі не є постійною в часі та змінюється залежно від метеорологічних умов, рельєфу місцевості, характеру викиду, разові проби повітря слід відбирати кілька разів на добу впродовж: 20-30 хв. Найвище значення забруднювачів у повітрі, отримане завдяки аналізу багаторазово відібраних проб, називають максимальною разовою концентрацією.
Середньодобова ГДК встановлюється для попередження токсичного, канцерогенного, мутагенного та іншого впливу речовини на людський організм протягом цілодобового використання повітря. Середньодобова концентрація визначається як середньоарифметичне значення разових концентрацій у пробах атмосферного повітря впродовж: 24 год. безперервно або з рівними інтервалами між відборами. ГДК найбільш розповсюджених забруднювачів наведено в табл. 1.
Таблиця 1 Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в атмосфері населених пунктів
| Речовина | ГДК м.р., мг/м3 | ГДК с.д., мг/м3 |
| Нітробензол | 0,008 | 0,008 |
| Оксид сірки | 0,5 | 0,05 |
| Сірководень | 0,008 | 0,008 |
| Чадний газ | 3,0 | 1,0 |
| Аміак | 0,2 | 0,004 |
| Оксид азоту | 0,4 | 0,06 |
| Диоксид азоту | 0.085 | 0,04 |
| Кіптява (сажа) | 0,5 | 0,15 |
| Пари свинцю, ртуті | - | 0,0003 |
| Хлороформ | - | 0,03 |
| Хлор | 0,1 | 0,03 |
| Оцтова кислота (пари) | 0,2 | 0,06 |
| Ацетон | 0,35 | 0,35 |
Також: необхідне окреме нормування забруднювачів повітря в населених пунктах та робочій зоні, де період впливу речовини обмежений тривалістю робочого дня. Відповідно використовують два типи ГДК: у повітрі робочої зони (ГДК р.з.) і населеного пункту (ГДК н.п.). ГДК р. з. – це концентрація речовини, яка за щоденного 8-годинного перебування (крім вихідних днів) на роботі протягом робочого часу не може спричинити захворювань чи відхилень у стані здоров'я людей для нинішнього та наступного поколінь. ГДК н. п. враховує перебування людей цілодобово.
Деякі речовини при одночасній наявності в атмосферному повітрі можуть чинити сумарний несприятливий вплив на організм. У таких випадках відбувається ефект синергізму (сумації). Його мають фенол і ацетон; валер'янова й капронова кислоти; озон, двооксид нітрогену і формальдегід та ін.
У цьому випадку при оцінці якості атмосферного повітря потрібно виконувати таку умову:
СФ1 – СФ2 – СФ3 - …СФп = ГДК + ГДК2 + ГДК3 + … ГДКп
де: СФ1,СФ2,СФ3 - …СФп – концентрація кожної з речовин,які мають ефект сумації, мг/м3;
ГДК ГДК2, ГДК3,..., ГДКП – гранично допустимі концентрації цих речовин.
Для кожного стаціонарного джерела забруднення повітря встановлюються нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ) забруднювачів в атмосферне повітря. ГДВ – це об'єм (кількість) шкідливої речовини, що потрапляє в навколишнє середовище за одиницю часу, перевищення якого спричиняє виникнення негативних наслідків у довкіллі або загрожує здоров'ю людини. Тобто ГДВ передбачає, що концентрація забруднювачів у приземному шарі не перевищує нормативну концентрацію цих речовин (ГДК).
Дотримання встановлених нормативів якості атмосферного повітря забезпечує сприятливий екологічний стан у цьому районі відповідно до вимог закону України «Про охорону атмосферного повітря».
Нормування забруднювачів водних об'єктів. Для оцінки екологічного стану вод, умов їхнього використання встановлюється система спеціальних нормативів. Вона включає:
1. Нормативи екологічної безпеки водокористування: гранично допустимі концентрації речовин у водних об'єктах. Гранично допустима концентрація домішок у воді водного об'єкта – це такий нормативний показник, який виключає несприятливий вплив на організм людини і можливість обмеження чи порушення нормальних умов господарсько-питного, побутового та інших видів водокористування.
Чинні нормативи дають змогу оцінити якість води для різних категорій водокористування, а саме:
- господарсько-питного водопостачання населення і підприємств харчової промисловості;
- комунально-побутового призначення (для купання, спорту, відпочинку населення);
- рибогосподарського призначення (для збереження і відтворення різних видів риб).
Водні об'єкти рибогосподарського призначення поділяються на вищу, першу та другу категорії. Різні ділянки одного водного об'єкта можуть належати до різних категорій водокористування. Для кожної з цих категорій встановлено нормативи на якість води у місцях водокористування.
2. Екологічні нормативи якості води водних об'єктів, які містять науково обґрунтовані значення концентрації забруднювачів та показники якості води (загальнофізичні, хімічні, біологічні, радіаційні). При цьому ступінь забрудненості водних об'єктів визначається відповідними категоріями якості води.
3. Нормативи граничне допустимого скидання забруднювачів, які встановлюються з метою досягнення екологічного нормативу якості вод у водних об'єктах. Гранична допустимі скиди (ГДС) – обсяг шкідливих речовин у стічних водах, максимально допустимий до відведення в установленому режимі у певному пункті водного об'єкта за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води у контрольному пункті. ГДС встановлюється з урахуванням ГДК речовин у місцях водокористування.
4. Галузеві технологічні норми утворення речовин, що скидаються у водні об'єкти, тобто нормативи граничне допустимих концентрацій речовин у стічних водах, що утворюються в процесі виробництва одного виду продукції при використанні однієї і тієї самої сировини.
5. Технологічні нормативи використання водних ресурсів, які лягають в основу оцінки та забезпечення раціонального використання води у галузях економіки (поточні технологічні нормативи використання води – для існуючого рівня технології; перспективні технологічні нормативи використання води – з урахуванням досягнень на рівні передових світових технологій).
Основна нормативна вимога до якості води у водних об'єктах – це дотримання встановлених ГДК, тобто групи екологічних стандартів, які оцінюють стан навколишнього середовища в цілому. Допустимі концентрації у воді речовин, які містяться у природних водах або у водах, які додаються в процесі обробки, не повинні перевищувати норм, вказаних у табл. 2.
Таблиця 2.Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у питних водах
| Речовина | ГДК, мг/л |
| Бензопірен | 0,000005 |
| Алюміній залишковий | 0,5 |
| Ртуть | 0,0005 |
| Свинець | 0,03 |
| Кадмій | 0,001 |
| Миш'як | 0,05 |
| Бензол | 0,5 |
| Берилій | 0,0002 |
| Діоксин | 0,000035 |
| Срібло | 0,005 |
| Нітрати | 45,0 |
| Бензин, гас | 0,1 |
| Хром, нікель, мідь, молібден, вольфрам | 0,01 |
| Уран | 1,7 |
| Радій-226 | 1,2 • 10-10 |
| Стронцій-90 | 2,0 • Ю'10 |
Нормування забруднювачів у ґрунті. Нормування здійснюється за такими напрямами:
- вміст шкідливих речовин в ґрунті на сільськогосподарських угіддях;
- накопичення токсичних речовин на території підприємства;
- забруднення ґрунтів у житлових районах.
Значення ГДК деяких речовин в ґрунтах наведено в
табл. 3.
Таблиця 3 Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у ґрунтах
| Речовина | ГДК, мг/ кг |
| Бензопірен | 0,02 |
| Свинець | 20,0 |
| Кадмій | 1,0 |
| Ртуть | 2Д |
| Бензол, толуол | 0,3 |
| Нітрати | 130,0 |
| Мідь | 3,0 |
| Нікель | 4,0 |
| Цинк | 23,0 |
| Сірка | 160,0 |
| Сірководень | 0,4 |
| Фтор | 10,0 |
| Хлорофос | 0,5 |
| Карбофос | 2,0 |
| Хлорамін | 2,0 |
| Метафос | 0,1 |
| Гексахлоран | 1,0 |
Для контролю за якістю ґрунтів використовують допустимі залишкові кількості (ДЗК) пестицидів, нітратів, фосфатів, а також; наявність важких металів поблизу великих міст – у ґрунті, харчових і кормових продуктах, виражаючи ці величини у грамах чи міліграмах на 1 кг маси ґрунту чи продукції.
2. Контроль шумових, вібраційних та електромагнітних забруднень
Під шумом розуміють усі неприємні й небажані звуки та їх поєднання, які заважають нормально працювати, сприймати необхідні звукові сигнали, відпочивати. Шум – одна з форм фізичного (хвильового) забруднення природного середовища. Адаптація до нього практично неможлива. Шумове забруднення підлягає обов'язковому жорсткому контролю.
Звукові хвилі, або звук, – це механічні коливання, які поширюються у твердих, рідких і газоподібних середовищах. До найважливіших фізичних характеристик звуку належать: швидкість, звуковий тиск, інтенсивність звуку та його спектральний склад. У зв'язку зі слуховими відчуттями, що викликаються чутними звуками, користуються такими характеристиками, як гучність звуку, його висота й тембр.
Інтенсивність, або сила, звуку визначається зміною звукового тиску в навколишньому повітряному середовищі (це енергетична характеристика), а гучність звуку, тобто міра сили слухового відчуття, залежить також і від частоти звуку. Звуковий діапазон частоти, який сприймає вухо людини, становить 16 Гц–20 кГц (чутний звук). Звукові коливання з частотою, нижчою за 16– 20 Гц, називають інфразвуковими, вищою за 20 кГц – ультразвуковими.
Спектр – це складові звуку, прості гармоніки коливань, які мають певну частоту, фазу та амплітуду.
Рівень звукового тиску виражає сукупний тиск складних звуків, а октавні слухові рівні визначають частину різних частотних смуг спектра.
Для визначення рівня звукового тиску розроблено логарифмічну шкалу, кожен ступінь якої відповідає зміні інтенсивності шуму в десять разів і називається белом (Б) на честь винахідника телефона американського вченого А. Белла. На практиці використовують зручнішу одиницю – децибел (дБ), яка в десять разів менша від бела. Для вимірювання інтенсивності шуму розроблено спеціальні прилади – шумоміри.
Збільшення якоїсь частоти вдвоє сприймається нами як підвищення тону звуку на певну величину (октаву). Звичайна розмова між людьми ведеться в межах частот 250 Гц–10 кГц та інтенсивності звуку приблизно 30–60 дБ.
Як і для хімічних забруднювачів, установлено нормативи шумів. Допустимим вважається такий шум, тривала дія якого не спричинює зниження гостроти сприйняття звуку й забезпечує задовільну розпізнаваність мови на відстані 1,5 м від того, хто говорить. Допустимі межі в різних мовах становлять 45-85 дБ.
Унормовано також шумові характеристики місць перебування людей. Наприклад, рекомендуються такі діапазони звукового тиску всередині приміщень: для сну, відпочинку – 30–45 дБ; для розумової праці – 45–55; для лабораторних досліджень, роботи з персональним комп'ютером – 50–65; для виробничих цехів, магазинів, гаражів – 56–70 дБ.
Шум тим небезпечніший, чим вища тональність звуків. Так, низькочастотні шуми навіть до 100 дБ особливої шкоди органові слуху не завдають, а високочастотні стають небезпечними вже за рівня 75–80 дБ.
Останнім часом проблемі шуму надають великої ваги. Є багато способів боротьби з ним: використання шумопоглинальних екранів, фільтрів, матеріалів, зміна технології виробництва, запровадження безшумних механізмів і деталей, зміна режиму, динаміки та особливостей транспортних потоків у містах.
Вібрації – це механічні коливання, що виникають під час роботи різних технічних пристроїв, вузлів, агрегатів. У техніці розрізняють корисну й шкідливу вібрації. Корисна вібрація збуджується навмисне спеціальними вібраційними машинами й використовується, наприклад, під час укладання бетону, трамбування, штампування й т. д. Шкідлива вібрація виникає спонтанно, під час циклічної роботи будь-яких механізмів.
Значення вібрацій як фактора забруднення природного середовища залежить від їхньої потужності й частоти. Слабкі вібрації помітної шкоди біоті й довкіллю не завдають. Навпаки, в деяких випадках вони стимулюють розвиток рослин і тварин, використовуються в медицині (наприклад, під час масажу). Сильні вібрації, як шкідливі, так і корисні, з технічного погляду, негативно впливають на довкілля й біоту, в тому числі й на людину.
Електромагнітні поля. Інтенсивний розвиток електроніки й радіотехніки призвів до забруднення природного середовища електромагнітними випромінюваннями. Головне їхнє джерело – радіо-, телевізійні й радіолокаційні станції та центри, високовольтні лінії електропередач і підстанції, електротранспорт, телевізори й комп'ютери (особливо – телевізійні зали, студії, комп'ютерні центри, де зосереджено багато цієї техніки).
Останніми роками в країнах, де дуже широко використовується теле- й комп'ютерна техніка, помітно зросла захворюваність осіб, які протягом тривалого часу працювали з нею. Тому переглядаються й стають жорсткішими нормативи режиму роботи, застосовуються спеціальні захисні екрани, сітки тощо. Та, незважаючи на це, виявляється дедалі більше даних про різні негативні дії комп'ютерів на здоров'я людини, які необхідно вивчати, нормувати і обов'язково враховувати в майбутньому. Зокрема, персональні ЕОМ і відеотермінали – це джерела м'якого рентгенівського, ультрафіолетового, інфрачервоного, електромагнітного випромінювань. Крім того, ЕОМ – джерело утворення магнітних полів і, в разі тривалої роботи, – значної іонізації повітря.
Екологічний моніторинг. У зв'язку зі збільшенням негативного впливу на довкілля всіх видів людської діяльності останніми роками виникла потреба в організації періодичних і безперервних довгострокових спостережень, оцінках становища в цілому. Контролюються екологічні умови як навколо окремих об'єктів-забруднювачів, так і в межах районів, регіонів, континентів, усієї планети. Склалася ціла система таких досліджень, спостережень і операцій, яку назвали екологічним моніторингом.
Основна мета моніторингу – об'єктивна оцінка стану довкілля, його складових у межах досліджуваних територій, аби залежно від цієї оцінки приймати правильні рішення щодо охорони природи, раціонального використання її ресурсів.
У 1975 р. під егідою ООН створено глобальну систему моніторингу.